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近年来炼油污水处理技术发展很快，常用的处理方法有以下几种。
1 重力沉降法
重力沉降法是一种**常见、**简单易行的除油方法，重力优降法是根据油、水两相存在密度差，在重力作用下，经过一定时间，油水混合物会自动分离。合理的水力设汁和污水的停留时间是影响除油效率的两个重要因素，停留时间越长，处理效果越好。重力沉降法的特点是能接受任何浓度的含油污水，可除去大量的污油。
2 膜分离法
膜分离法具有无需破乳，直接实现油水分离，不产生含油污泥，工艺流程简单，处理效果好等优点，但处理量较小，不太适于大规模污水处理，而且过滤器容易堵塞、运行成本较高。膜分离法是利用膜的选择透过性进行分离和提纯，它利用微孔膜将油珠和表面活性荆截留，主要用于除去乳化油和某些溶解油。乳化油处于稳定状态，用物理方法或者化学方法很难将其分离，这时用膜分离法可以取得很好的效果。
3过滤法
过滤法是将炼油污水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层，利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使污水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。过滤法设备简单、操作方便，投资费用低。但随运行时间的增加，压力降逐渐增大，需经常进行反冲洗，以保证正常运行。
4 浮选法
浮选法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡，使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上，使浮力增大而随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层)，然后使用适当的除油设备将油除去。主要用来处理含油废水中靠重力分离难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物。